Modeling of wet muck entry at El Teniente mine in long-term planning

Abstract

La minería de Caving representa actualmente una opción de explotación masiva y de bajo costo en minería subterránea. Sin embargo, este método se ve afectado por desafíos operacionales tales como los eventos de agua barro. Las principales consecuencias de los eventos de agua barro son accidentes que afectan a trabajadores, infraestructuras mineras y equipos, generando exceso de dilución, retrasos en la producción, pérdidas de reservas e incluso cierres parcial o permanente de las faenas mineras. Por lo anterior, se han implementado modelos de riesgo de ingreso de agua-barro que permiten evaluar planes mineros. En este trabajo son desarrollados cuatro nuevos modelos de declaración de barro para la planificación de largo plazo en la minería de Block Caving, con el objetivo de representar las diversas condiciones de los sectores productivos de la mina El Teniente (DET). Esta tesis contempla una estructura de trabajo de 5 etapas. En primer lugar, se estableció el estado del arte del barro en minería de caving, considerando como se forma, de donde proviene, los tipos de barro, como afecta este en las operaciones subterráneas y los modelos realizados hasta la fecha. En segundo lugar, del estado del arte se determinaron las variables criticas para las declaraciones de barro y se construyeron las bases de datos. En tercer lugar, se llevó a cabo el análisis univariable, con el fin de ver la correlación de cada variable por si sola. En cuarto lugar, se realizó el análisis multivariable para determinar los modelos multivariables, calibrando en base a KPIs de rendimiento, como la precisión, sensibilidad y especificidad, y también considerando el error del tonelaje (diferencia de tonelaje entre el dato real y el estimado). Finalmente, en la última etapa, se realiza la aplicación del modelo en sectores productivos con planes a largo plazo, prediciendo las declaraciones de barro. Entre los modelos desarrollados, las siguientes variables fueron utilizadas: razón de extracción (%), material quebrado extraído (%), precipitación anual y mensual (mm), primario extraído (%), fragmentación d50 (m) y vecinos barro (0 a 6). Las variables relacionadas con la litología y fragmentación fueron estimadas con el software FlowSim BC 6.3, un simulador de flujo gravitacional, calibrado para este estudio con datos mina de los sectores de DET: Sur Andes Pipa y Pipa Norte (Cuenca Norte), Reservas Norte y Dacita (Cuenca Reno), Esmeralda (Cuenca Centro) y Diablo Regimiento (Cuenca Sur). Los mejores modelos calibrados incorporaron las variables críticas de riesgo antes mencionadas, logrando precisiones aceptables de 69%, 71%, 72% y 75%, con errores de tonelaje promedio por punto de extracción de 6%, 10%, 9% y 15%, para las cuencas Sur, Reno, Norte y Centro, respectivamente. De esta manera, se generan modelos con cualidades de predicción conservadoras, la cual entrega confianza a la hora de realizar una planificación a largo plazo. Adicionalmente, los modelos se pueden utilizar para evaluar planes a largo plazo en sus propias cuencas o sectores productivos y también en sectores que estén en cotas inferiores, permitiendo contribuir en la planificación y toma de decisiones que puedan minimizar los riesgos causados por el barro.